CN214577654U - 一种疏水泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种疏水泵控制系统，所述控制系统包括：第一电源、第二电源、第三电源、PLC控制器、变频器、故障检测电路、第一工频运行开关、第二工频运行开关、第一疏水泵和第二疏水泵；所述故障检测电路用于实时检测所述变频器、所述第一疏水泵和所述第二疏水泵是否存在运行故障，并发相应的故障数据集到所述PLC控制器；所述PLC控制器根据所述故障数据集控制所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关的工作状态，使所述第一疏水泵和所述第二疏水泵进入相应的运行模式；解决了现有技术中变频器或疏水泵出现故障时影响汽轮机稳定性的问题，不仅提高了变频器的利用率，还保证了控制系统的稳定运行，从而保证了汽轮机的稳定性。

Description

一种疏水泵控制系统

技术领域

本实用新型涉及电气控制技术领域，尤其涉及一种疏水泵控制系统。

背景技术

在火力发电厂汽轮机辅机系统中，疏水泵的作用是从加热器吸取冷凝水，并把水输送至除氧器，从而提高加热效率，达到提高机组经济性的目的；在现有技术中，通常通过变频器控制疏水泵进行变频工作，当变频器或疏水泵出现故障时，会导致整个汽轮机辅机系统出现异常，从而不利于汽轮机的稳定运行。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的提供的一种疏水泵控制系统，解决了现有技术中变频器或疏水泵出现故障时影响汽轮机稳定性的问题，不仅提高了变频器的利用率，还保证了控制系统的稳定运行，从而保证了汽轮机的稳定性。

本实用新型提供一种疏水泵控制系统，所述控制系统包括：第一电源、第二电源、第三电源、PLC控制器、变频器、故障检测电路、第一工频运行开关、第二工频运行开关、第一疏水泵和第二疏水泵；所述第一电源通过所述变频器分别与所述第一疏水泵和所述第二疏水泵相连，所述第二电源通过所述第一工频运行开关与所述第一疏水泵，所述第三电源通过所述第二工频运行开关与所述第二疏水泵相连，所述PLC控制器分别与所述故障检测电路、所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关相连；所述故障检测电路分别与所述变频器、所述第一疏水泵和所述第二疏水泵相连，用于实时检测所述变频器、所述第一疏水泵和所述第二疏水泵是否存在运行故障，并发相应的故障数据集到所述PLC控制器；所述PLC控制器根据所述故障数据集控制所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关的工作状态，使所述第一疏水泵和所述第二疏水泵进入相应的运行模式。

可选地，所述故障检测电路包括：电流采样单元，用于采集所述变频器的工作电流；处理器，与所述电流采样单元和所述PLC控制器相连，用于将所述工作电流与预设阈值区间进行比较，当所述工作电流超过所述预设阈值区间时，发送故障信号到所述PLC控制器中。

可选地，所述故障检测电路还包括：电压采样单元，用于采集所述变频器的输入电压；温度采样单元，用于采集所述变频器的温度值；所述处理器还与所述电压采样单元和所述温度采样单元相连，还用于将所述输入电压和所述温度值与相匹配的阈值区间进行比较，当所述输入电压和所述温度值中存在异常数据时，发送所述故障信号到所述PLC控制器中。

可选地，所述电流采样单元包括：三路分别对所述变频器的U、V、W三相运行回路进行采样的电流采样电路。

可选地，每路电流采样电路包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述变频器的任一相相连；运算放大器，所述运算放大器的正相输入端与所述第一电阻的第二端相连，所述运算放大器的反相输入端接地；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述运算放大器的输出端相连，所述第二电阻的第二端为所述电流采样电路的输出端。

可选地，所述每路电流采样电路还包括：第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述运算放大器的反相输入端相连，所述第三电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连；第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端接地；第一电容，所述第一电容的第一端与所述第二电阻的第二端相连，所述第一电容的第二端接地。

可选地，所述每路电流采样电路还包括：第五电阻，所述第五电阻的第一端与电源相连，所述第五电阻的第二端与所述运算放大器的正相输入端相连；第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第五电阻的第二端相连，所述第六电阻的第二端接地；第二电容，所述第二电容的第一端与所述第六电阻的第一端相连，所述第二电容的第二端接地。

可选地，每个工频运行开关包括：三极管，所述三极管的基极与所述PLC控制器的控制信号输出端相连，所述三极管的发射极接地；继电器，所述继电器的第一端与电源相连，所述继电器的第二端与所述三极管的集电极相连，所述继电器的第三端与所述第二电源或所述第三电源相连，所述继电器的第四端与所述第一疏水泵或所述第二疏水泵相连。

可选地，所述每个工频运行开关还包括：第七电阻，所述七电阻的第一端与所述PLC控制器的控制信号输出端相连，所述第七电阻的第二端与所述三极管的基极相连；第八电阻，所述第八电阻的第一端与所述第七电阻的第二端相连，所述第八电阻的第二端接地。

可选地，所述控制系统还包括：显示单元，与所述PLC控制器相连，用于显示当前所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关的工作状态，还用于显示所述第一疏水泵和所述第二疏水泵的运行模式。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过一个变频器分别控制两个疏水泵的变频工作，当一个疏水泵出现故障时可以自动切换到另一个疏水泵进行工作，不仅提高了变频器的利用率，还保证了控制系统的稳定运行；本实用新型通过故障检测电路对当前系统中的变频器和疏水泵进行故障检测，当变频器出现故障时通过PLC控制器控制所述第一疏水泵或所述第二疏水泵进入工频工作模式，进一步提高了系统的稳定性；本实用新型中疏水泵的工频工作模式和变频工作模式采用不同的供电电源，使工频工作模式和变频工作模式相互锁定，确保系统的安全运行。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本实用新型实施例提供的一种疏水泵控制系统的结构示意图；

图2所示为本实用新型实施例提供的一种电流采样电路的电路示意图；

图3所示为本实用新型实施例提供的一种工频运行开关的电路示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本实用新型实例中相同标号的功能单元具有相同和相似的结构和功能。

实施例一

图1所示为本实用新型实施例提供的一种疏水泵控制系统的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的疏水泵控制系统具体包括：

第一电源、第二电源、第三电源、PLC控制器、变频器、故障检测电路、第一工频运行开关、第二工频运行开关、第一疏水泵和第二疏水泵；

所述第一电源通过所述变频器分别与所述第一疏水泵和所述第二疏水泵相连，所述第二电源通过所述第一工频运行开关与所述第一疏水泵，所述第三电源通过所述第二工频运行开关与所述第二疏水泵相连，所述PLC控制器分别与所述故障检测电路、所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关相连；

所述故障检测电路分别与所述变频器、所述第一疏水泵和所述第二疏水泵相连，用于实时检测所述变频器、所述第一疏水泵和所述第二疏水泵是否存在运行故障，并发相应的故障数据集到所述PLC控制器；

所述PLC控制器根据所述故障数据集控制所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关的运行状态，使所述第一疏水泵和所述第二疏水泵进入相应的运行模式。

需要说明的是，在本实施例中通过变频器改变所述第一电源输出的工频电压的频率，控制所述第一疏水泵和所述第二疏水泵进入变频运行模式，所述第一疏水泵和所述第二疏水泵还可以通过所述第二电源和所述第三电源提供的工频电源进入工频运行模式，其中所述第一疏水泵和所述第二疏水泵运行模式的切换是PLC控制器根据所述故障检测电路检测到当前设备的运行状态进行自动切换，具体工作过程如下：

当所述故障检测电路检测出当前的变频器、第一疏水泵和所述第二疏水泵都运行正常，所述PLC控制器则控制所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关断开，并且使所述变频器控制所述第一疏水泵进入变频运行模式，使所述第二疏水泵进入工频备用模式，或使所述变频器控制所述第二疏水泵进入变频运行模块，使所述第一疏水泵进入工频备用模式；当所述故障检测电路检测出当前的变频器出现故障时，所述PLC控制器关闭所述变频器，控制所述第一工频运行开关或所述第二工频运行开关闭合，使所述第一疏水泵或所述第二疏水泵进入工频运行模式；进一步地，当所述故障检测电路检测出所述第一疏水泵或所述第二疏水泵出现故障时，所述PLC控制器断开所述第一工频运行开关或所述第二工频运行开关，使所述变频器控制所述第二疏水泵或所述第一疏水泵进入变频运行模式。

需要说明的是，所述第一电源可以取至配电室一段，所述第二电源取至配电室二段，所述第三电源取至配电室的第三段，使所述第一电源、所述第二电源和所述第三电源之间相互独立，达到疏水泵在工频与变频运行模式的电源分开，确保安全运行；进一步地，所述第一电源、所述第二电源和所述第三电源折一为所述PLC控制器提供电能；进一步地，当所述第一电源、所述第二电源和所述第三电源任意一个电源出现故障时，可通过配电室备自投系统装置可以实现对变频器多方供电，确保变频器正常运行。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过一个变频器分别控制两个疏水泵的变频工作，当一个疏水泵出现故障时可以自动切换到另一个疏水泵进行工作，不仅提高了变频器的利用率，还保证了控制系统的稳定运行；本实用新型通过故障检测电路对当前系统中的变频器和疏水泵进行故障检测，当变频器出现故障时通过PLC控制器控制所述第一疏水泵或所述第二疏水泵进入工频工作模式，进一步提高了系统的稳定性；本实用新型中疏水泵的工频工作模式和变频工作模式采用不同的供电电源，使工频工作模式和变频工作模式相互锁定，确保系统的安全和运行。

在本实用新型的实施例中，所述故障检测电路包括：电流采样单元，用于采集所述变频器的工作电流；处理器，与所述电流采样单元和所述PLC控制器相连，用于将所述工作电流与预设阈值区间进行比较，当所述工作电流超过所述预设阈值区间时，发送故障信号到所述PLC控制器中。

在本实用新型的实施例中，所述故障检测电路还包括：电压采样单元，用于采集所述变频器的输入电压；温度采样单元，用于采集所述变频器的温度值；所述处理器还与所述电压采样单元和所述温度采样单元相连，还用于将所述输入电压和所述温度值与相匹配的阈值区间进行比较，当所述输入电压和所述温度值中存在异常数据时，发送所述故障信号到所述PLC控制器中。

可选地，所述电流采样单元包括：三路分别对所述变频器的U、V、W三相运行回路进行采样的电流采样电路。

实施例二

图2所示为本实用新型实施例提供的一种电流采样电路的电路示意图，如图2所示，本实施例提供的所述电流采样电路包括：

第一电阻R1，所述第一电阻R1的第一端与所述变频器的任一相相连；运算放大器U，所述运算放大器U的正相输入端与所述第一电阻R1的第二端相连，所述运算放大器U的反相输入端接地；第二电阻R2，所述第二电阻R2的第一端与所述运算放大器U的输出端相连，所述第二电阻R2的第二端为所述电流采样电路的输出端。

在本实施例中，所述每路电流采样电路还包括：第三电阻R3，所述第三电阻R3的第一端与所述运算放大器U的反相输入端相连，所述第三电阻R3的第二端与所述运算放大器U的输出端相连；第四电阻R4，所述第四电阻R4的第一端与所述第三电阻R3的第一端相连，所述第四电阻R4的第二端接地；第一电容C1，所述第一电容C1的第一端与所述第二电阻R2的第二端相连，所述第一电容C1的第二端接地。

在本实施例中，所述每路电流采样电路还包括：第五电阻R5，所述第五电阻R5的第一端与电源相连，所述第五电阻R5的第二端与所述运算放大器U的正相输入端相连；第六电阻R6，所述第六电阻R6的第一端与所述第五电阻R5的第二端相连，所述第六电阻R6的第二端接地；第二电容C2，所述第二电容C2的第一端与所述第六电阻R6的第一端相连，所述第二电容C2的第二端接地。

实施例三

图2所示为本实用新型实施例提供的一种工频运行开关的电路示意图，如图3所示，本实施例提供的所述工频运行开关包括：三极管Q，所述三极管Q的基极与所述PLC控制器的控制信号输出端相连，所述三极管Q的发射极接地；继电器K，所述继电器K的第一端与电源相连，所述继电器K的第二端与所述三极管Q的集电极相连，所述继电器K的第三端与所述第二电源或所述第三电源相连，所述继电器K的第四端与所述第一疏水泵或所述第二疏水泵相连。

在本实施例中，所述每个工频运行开关还包括：第七电阻R7，所述七电阻的第一端与所述PLC控制器的控制信号输出端相连，所述第七电阻R7的第二端与所述三极管Q的基极相连；第八电阻R8，所述第八电阻R8的第一端与所述第七电阻R7的第二端相连，所述第八电阻R8的第二端接地。

需要说明的是，在本实施例中的工频运行开关主要包括继电器K和三极管Q，工频运行开关的控制端接PLC控制器的控制信号输出端，当PLC控制器输出低电平时，所述三极管Q的发射极电压大于基极电压，三极管Q导通，继电器K有电流通过并励磁，使继电器K的常开节点闭合，使第二电源为第一疏水泵提供工频电源或所述第三电源为所述第二疏水泵提供工频电压；当PLC控制器输出高电平时，继电器K的常开节点断开，使第二电源与所述第一疏水泵的电源回路断开，或使第三电源与所述第二疏水泵的电源回路断开，通过变频器控制所述第一疏水泵或所述第二疏水泵。

在本实用新型的另一个实施例中，所述控制系统还包括：显示单元，与所述PLC控制器相连，用于显示当前所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关的工作状态，还用于显示所述第一疏水泵和所述第二疏水泵的运行模式。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种疏水泵控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

第一电源、第二电源、第三电源、PLC控制器、变频器、故障检测电路、第一工频运行开关、第二工频运行开关、第一疏水泵和第二疏水泵；

所述第一电源通过所述变频器分别与所述第一疏水泵和所述第二疏水泵相连，所述第二电源通过所述第一工频运行开关与所述第一疏水泵，所述第三电源通过所述第二工频运行开关与所述第二疏水泵相连，所述PLC控制器分别与所述故障检测电路、所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关相连；

所述故障检测电路分别与所述变频器、所述第一疏水泵和所述第二疏水泵相连，用于实时检测所述变频器、所述第一疏水泵和所述第二疏水泵是否存在运行故障，并发相应的故障数据集到所述PLC控制器；

所述PLC控制器根据所述故障数据集控制所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关的工作状态，使所述第一疏水泵和所述第二疏水泵进入相应的运行模式。

2.如权利要求1所述的疏水泵控制系统，其特征在于，所述故障检测电路包括：

电流采样单元，用于采集所述变频器的工作电流；

处理器，与所述电流采样单元和所述PLC控制器相连，用于将所述工作电流与预设阈值区间进行比较，当所述工作电流超过所述预设阈值区间时，发送故障信号到所述PLC控制器中。

3.如权利要求2所述的疏水泵控制系统，其特征在于，所述故障检测电路还包括：

电压采样单元，用于采集所述变频器的输入电压；

温度采样单元，用于采集所述变频器的温度值；

所述处理器还与所述电压采样单元和所述温度采样单元相连，还用于将所述输入电压和所述温度值与相匹配的阈值区间进行比较，当所述输入电压和所述温度值中存在异常数据时，发送所述故障信号到所述PLC控制器中。

4.如权利要求2所述的疏水泵控制系统，其特征在于，所述电流采样单元包括：三路分别对所述变频器的U、V、W三相运行回路进行采样的电流采样电路。

5.如权利要求4所述的疏水泵控制系统，其特征在于，每路电流采样电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述变频器的任一相相连；

运算放大器，所述运算放大器的正相输入端与所述第一电阻的第二端相连，所述运算放大器的反相输入端接地；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述运算放大器的输出端相连，所述第二电阻的第二端为所述电流采样电路的输出端。

6.如权利要求5所述的疏水泵控制系统，其特征在于，所述每路电流采样电路还包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述运算放大器的反相输入端相连，所述第三电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连；

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端接地；

第一电容，所述第一电容的第一端与所述第二电阻的第二端相连，所述第一电容的第二端接地。

7.如权利要求5所述的疏水泵控制系统，其特征在于，所述每路电流采样电路还包括：

第五电阻，所述第五电阻的第一端与电源相连，所述第五电阻的第二端与所述运算放大器的正相输入端相连；

第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第五电阻的第二端相连，所述第六电阻的第二端接地；

第二电容，所述第二电容的第一端与所述第六电阻的第一端相连，所述第二电容的第二端接地。

8.如权利要求1所述的疏水泵控制系统，其特征在于，每个工频运行开关包括：

三极管，所述三极管的基极与所述PLC控制器的控制信号输出端相连，所述三极管的发射极接地；

继电器，所述继电器的第一端与电源相连，所述继电器的第二端与所述三极管的集电极相连，所述继电器的第三端与所述第二电源或所述第三电源相连，所述继电器的第四端与所述第一疏水泵或所述第二疏水泵相连。

9.如权利要求8所述的疏水泵控制系统，其特征在于，所述每个工频运行开关还包括：

第七电阻，所述七电阻的第一端与所述PLC控制器的控制信号输出端相连，所述第七电阻的第二端与所述三极管的基极相连；

第八电阻，所述第八电阻的第一端与所述第七电阻的第二端相连，所述第八电阻的第二端接地。

10.如权利要求1-9任一项所述的疏水泵控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：显示单元，与所述PLC控制器相连，用于显示当前所述变频器、所述第一工频运行开关和所述第二工频运行开关的工作状态，还用于显示所述第一疏水泵和所述第二疏水泵的运行模式。

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